BÜTÜNCENİN İNCELENMESİ

Os sistemas de co-geração de energia no setor da palma são uma ferramenta essencial para o desenvolvimento e viabilidade econômica dos novos projetos, devido a sua capacidade para suprir os requerimentos energéticos da usina, geralmente localizadas em lugares isolados onde o serviço de energia elétrica ainda não tem cobertura. Isso torna o processo auto-suficiente e em alguns casos fornece uma renda adicional ao produtor pela venda de energia elétrica às redes locais. Esse sistema apresenta vantagens econômicas e de disponibilidade frente aos fornecidos de fontes exteriores como o serviço público de eletricidade e o diesel que cada a dia são mais custosos. Igualmente, Arrieta et al. (2007), afirmam que os empreendimentos de co-geracão na indústria da palma têm como vantagens adicionais: a diversificação econômica, a possibilidade de reduzir os custos variáveis de produção de óleo em até 25%, além da opção da comercialização de créditos de carbono, assim como do uso de incentivos governamentais para financiar o investimento do sistema de co-geração e, finalmente, o incremento da eficiência energética do processo.

Arrieta et al. (2007) avaliaram o potencial de co-geração da indústria da palma na Colômbia para três tamanhos de usina extratora. O estudo considerou parâmetros de funcionamento do processo da usina de 2 MPa e 350 °C, utilizando turbinas de condensação- extração e determinou que para capacidades de usinas entre 18 até 60 tFBB/h, com fatores de carga de 40%, é possível obter índices de geração entre 75 até 165 kWh/tFBB.

Segundo Husain (2003) e Prasertsan (2005), o consumo médio de energia elétrica em uma usina de extração de óleo de palma na Malásia está entre 17 e 38 kWh/tFBB e entre 20

e 25 kWh/tFFB no caso das usinas da Tailândia, dependendo do tamanho da usina. Esses mesmos autores estabelecem que as usinas de tamanho médio têm um consumo de vapor entre 550 a 750 kg/tFBB.

Nas usinas de extração se produzem grandes quantidades de co-produtos, principalmente cachos vazios, fibras do mesocarpo, cascas da noz e efluentes líquidos, como já foi mencionado. A porcentagem dos óleos de palma, de palmiste e a torta de palmiste podem variar entre 20 % e 35 % do peso total do cacho de fruto fresco. Segundo Walden (2004), o potencial de geração de energia elétrica a partir da biomassa dos co-produtos da agricultura é de 90 até 132 kWh/tFFB, dependendo da pressão de operação do sistema e o fator de carga. Arrieta et al. (2007), determinam que o consumo médio de energia por tonelada na Colômbia é de 20 kWh/tFFB e de vapor é de 550 kg/tFBB. Esses dois valores serão usados como referência para as análises posteriores.

Na análise deve ser considerado o poder calorífico dos co-produtos da palma, que varia em função do conteúdo de umidade e da variedade genética processada. Youssof (2006), a partir de pesquisas, obtém os valores do poder calorífico dos co-produtos da palma e os resultados mostram que, no caso dos cachos é de 8,16 MJ/kg, para as fibras é de 18,6 MJ/kg e das cascas é de 20,8 MJ/kg. Esse mesmo autor estabelece, adicionalmente, a quantidade de biogás gerado a partir da biodigestão dos efluentes em 19,6 m3/tFFB, com poder calorífico de 22,9 MJ/m3. Os autores Weindorf (2007) e Chandran (2006), paralelamente, estabelecem de maneira experimental, os valores do poder calorífico para esses mesmos co-produtos, que são: para os cachos vazios 6 MJ/kg, para as fibras 10 MJ/kg e para as cascas 18,8 MJ/kg. As diferenças dos resultados das condições energéticas do co-produto entre esses autores são devidas, principalmente, à eficiência da tecnologia usada na extração e o conteúdo final de umidade. Arrieta et al. (2007) aplicam na sua pesquisa os valores de poder calorífico obtidos por Youssof (2006), devido à similitude das características dessa variedade com a empregada na maioria das regiões da Colômbia.

Adicionalmente, segundo Bacovsky et al. (2007), os principais provedores de usinas de biodiesel da Europa estimam que as usinas com capacidade de produção de 250.000 t de biodiesel por ano têm, em média, um consumo de 30 kWh, e de 350 kg de vapor por tonelada de biodiesel obtida, o equivalente a 6 kWh e de vapor de 66,5 kg por cada tonelada de fruto de palma.

Baseado nos resultados de Arrieta et al. (2007) e Bacovsky et al. (2007), pode ser realizado o balanço energético do processo industrial, levando-se em consideração o consumo interno da usina e potencial bruto de geração. Assim, tendo em vista o processo de extração

de óleo e a produção de biodiesel tem-se um consumo médio total de 26 kWh/tFFB e de vapor de 616,5 kg/tFFB. A partir dessas entradas no sistema, são produzidos aproximadamente 190 kg/tFFB de biodiesel e 30 kg/tFFB de óleo de palmiste, além de 780 kg/tFFB de resíduos com aproximadamente 50% de umidade.

A partir desta análise e baseado nos resultados de Arrieta et al. (2007) pode-se concluir que uma usina extratora de óleo tem a capacidade bruta de produção de energia de até 369 kWh/tFFB, mas considerando que esses serão sistemas auto-suficientes capazes de fornecer suas próprias necessidades energéticas, uma usina simples de extração pode produzir um excedente de 209 kWh/tFFB ou de 194 kWh/tFFB quando a usina é integrada ao processo de produção de biodiesel.

Figura 34 - Balanço energético do processo de produção de biodiesel.

Fonte: Elaboração própria.

Posteriormente, para calcular o consumo de energia durante o período de estudo, se realizaram duas considerações: a primeira, que a produção de óleo do ano 2007 seria destinada ao mercado de óleos durante todo o período de estudo, portanto o consumo de energia seria feito só pelas usinas extratoras (20 kWh/tFFB e de vapor 550 kg/tFFB), e a segunda, que todo óleo adicional produzido seria transformado em biodiesel, quantificando o consumo de uma usina integrada (26 kWh/tFFB e 616,5 kg/tFFB de vapor).

Na Tabela 25, são apresentadas as necessidades de eletricidade e de vapor das usinas para cada um dos cenários. Essa demanda varia no caso da energia elétrica, entre 80 GWh em 2007 até 1.064 GWh em 2020 e a de vapor entre 2.211 Gg em 2007 até 25.526 Gg em 2020. A partir das tarifas para o setor industrial da principal empresa provedora de energia elétrica CODENSA S.A. ESP, para o ano de 2007, em que a tarifa média foi de R$ 0,28/kWh,

1000 kg (Cacho de fruto fresco)

Resíduos Biogás Cascas Cachos vazios

194 kWh

(com consumo auto-suficiente) 369 kWh

(com consumo externo) 190 kg de óleo de palma

Energia requerida na usina biodiesel 6 kWh

66,5 kg de vapor Energia requerida usina extração

20 kWh 550 kg de vapor

190 kg de Biodiesel

conseqüentemente, nesse ano foram pagos aproximadamente 22,4 milhões de reais pelo consumo de energia das usinas extratoras.

Atualmente, as usinas se abastecem de vapor gerado a partir de combustível diesel incrementando os custos de produção. No caso da eletricidade, é fornecida através da rede pública que, em geral, nessas áreas, tem baixa cobertura, assim como elevados custos de instalação. Para o cenário conservador se estima um incremento de 90 GWh durante o período de estudo. No cenário do governo se espera que o consumo aumente aproximadamente três vezes, chegando até 350 GWh. Já no caso do cenário máximo o incremento será de 1.064, requerendo 984 GWh mais do que no ano 2007.

Tabela 25 - Energia necessária na transformação do biodiesel de palma segundo o cenário.

CENÁRIO

2007 2010 2015 2020

Eletr. Vapor Eletr. Vapor Eletr. Vapor Eletr. Vapor

GWh Gg GWh Gg GWh Gg GWh Gg

Conservador 80 2.211 107 2.836 142 3.679 170 4.342

Governo 80 2.211 128 3.346 226 5.659 350 8.610

Máximo 80 2.211 140 3.634 460 11.202 1.064 25.526

Fonte: Elaboração própria.

O setor da palma tem um grande potencial na geração de energia elétrica e térmica, e o governo precisa incentivar o setor através de facilidades de acesso a créditos, assim como priorizar a implementação de sistemas de co-geração nas usinas extratoras. Para o ano 2008, segundo UPME (2008), na Colômbia existia registrado um único projeto de co-geração de energia elétrica, da empresa Mayagüez S.A., dedicada à produção de açúcar, com capacidade de geração de 25 MW, que é pouco considerando o enorme potencial que tem o setor agrícola. Resumindo, para calcular o potencial de geração de energia elétrica se considerou a usina extratora como único sistema gerador e, como combustível, os co-produtos da palma, mas se tomaram como sistemas consumidores as usinas integradas, obtendo o potencial líquido do parque gerador. Também se estimou que todo o co-produto obtido na Colômbia é utilizado para produzir energia.

Como já foi mencionado, a produção de óleo de 2007 será destinada, durante todo o período de estudo, ao abastecimento do mercado prévio de biodiesel, portanto o consumo desta fração da produção obedecerá a usinas simples, sendo descontada da capacidade bruta de produção de energia elétrica e, como resultado, terá um excedente de 840 GWh por ano, para todos os cenários. Mas, para a produção adicional à do ano 2007 se considera que todo o óleo se transforma em biodiesel e o consumo de energia da usina integrada será descontado da energia bruta produzida, ficando em 194 kWh/tFFB.

Como resultado se obtém que o setor de extração da palma tem a capacidade de suportar seu próprio consumo e das usinas de biodiesel, assim como de fornecer, no mínimo, uma quantidade 10 vezes maior para venda no mercado de energia. No cenário conservador poderia se produzir entre 840 até 1.511 GWh. No cenário do governo poderiam ser gerados até 2.854 GWh. Finalmente, no caso do cenário máximo, poder-se-ia alcançar uma produção de energia elétrica de 8.177 GWh (Figura 35). Considerando os elevados custos da energia elétrica e a disponibilidade no âmbito rural, esses empreendimentos surgem como uma renda adicional e como uma solução aos problemas de cobertura de serviços básicos que apresentam as regiões nas quais se espera localizar esses novos projetos.

840 1037 1302 1511 840 1197 1925 2854 840 1288 3670 8177 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 2007 2010 2015 2020 E n er g ia E lét ri ca ( G W h ) Conservador Governo Máximo

Figura 35 - Geração de energia elétrica a partir dos resíduos da extração do óleo de palma.

Fonte: Elaboração própria.

Segundo UPME (2008), a geração de energia elétrica entre os anos 2003 e 2007 apresentou um incremento de 6.862 GWh, o equivalente a 15% do total gerado. Paralelamente, a demanda durante esse mesmo período teve um aumento de 7.085 GWh, superior ao gerado, correspondente a 15,2 % da demanda de energia total. Sob essas premissas, seria conveniente o governo incentivar as empresas com potencialidade e disponibilidade de matéria-prima, para instalar esses sistemas de produção de energia nas suas usinas evitando o déficit no suprimento de energia elétrica. Adicionalmente, é importante criar facilidades e leis claras que permitam e ofereçam vantagens às empresas eficientes que consigam gerar excedentes de energia e disponibilizá-los na rede.